(57)【要約】【課題】  小型で高トルクのモータを提供する。【解決手段】  本発明によるモータは、ｎ相モータ（ｎは３の倍数を除く自然数）である。その制御装置は、モータに入力する入力電流を検出して電流信号として出力する検出部と、電流指令を入力し、電流指令の３倍の周波数の高調波信号を電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部と、電流指令と電流指令値信号とを比較した結果に応答して制御信号を出力する制御部と、制御信号に応答して多相交流を出力するインバータとを備える。こうした制御により、電流指令の基本波成分のピーク値が３次高調波電流によって抑制される。そのため、インバータのパワー素子の特性によって決まる電流の最大値をオーバーすることなく基本波電流を増やすことができる。その結果、出力トルク、出力が大きくなる。【選択図】図１
2007082325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ相モータ（ｎは３の倍数を除く自然数）に入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部と、
電流指令を入力し、前記電流指令の３倍の周波数の高調波信号を前記電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部と、
前記電流指令と前記電流指令値信号とを比較した結果に応答して前記ｎ相モータを制御するための制御信号を生成する制御部
とを具備する
モータ制御装置。
【請求項２】
供給された供給電力を変換して多相交流を出力するインバータ部と、
前記多相交流によって駆動されるｎ相モータ（ｎは３の倍数を除く自然数）に入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部と、
電流指令を入力し、前記電流指令の３倍の周波数の高調波信号を前記電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部と、
前記電流信号と前記電流指令値信号とを比較した結果に応答して前記供給電力を制御する制御部
とを具備する
インバータ。
【請求項３】
供給された供給電力を変換して多相交流を出力するインバータ部と、
前記多相交流をトルクに変換するｎ相モータ（ｎは３の倍数を除く自然数）を有するモータ部と、
前記ｎ相モータに入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部と、
電流指令を入力し、前記電流指令の３倍の周波数の高調波信号を前記電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部と、
前記電流信号と前記電流指令値信号とを比較した結果に応答して前記供給電力を制御する制御部
とを具備する
モータ。
【請求項４】
請求項３に記載されたモータであって、
前記ｎ相モータは多相ＩＰＭモータである
モータ。
【請求項５】
請求項４に記載されたモータであって、
前記多相交流は５相交流である
モータ。
【請求項６】
請求項３に記載されたモータであって、
前記ｎ相モータは多相誘導モータである
モータ。
【請求項７】
請求項３に記載されたモータであって、
前記モータ部はシンクロナスリラクタンスモータである
モータ。
【請求項８】
請求項３から７のうちのいずれか１項に記載されたモータによって駆動輪が駆動される車両。
【請求項９】
請求項３から７のうちのいずれか１項に記載されたモータによって駆動される関節を備えるロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｎ相（ｎは４以上の整数）交流モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
３相交流モータ（誘導モータや永久磁石同期モータ）が広く用いられている。トルク又は出力が大きい小型軽量のモータが求められている。
【０００３】
特許文献１には、パルス幅変調により所定周波数（ｆ）の三相交流電流を出力するインバータにおいて、上記所定周波数（ｆ）の３倍の周波数（３ｆ）の正弦波信号を得る３次高調波出力手段と、その３次高調波を上記パルス幅変調前の上記所定周波数の信号と同期して加算する手段とを有することを特徴とする三相電圧型電流制御インバータが開示されている。
【特許文献１】特開平１０‐２１０７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、より小型軽量のモータを提供することである。
本発明の他の目的は、トルク又は出力がより大きいモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００６】
本発明によるモータ制御装置は、ｎ相モータ（７、３７）（ｎは３の倍数を除く自然数）に入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部（９、３９）と、電流指令を入力し、電流指令の３倍の周波数の高調波信号を電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部（５１、５３、５７、５９）と、電流指令と電流指令値信号とを比較した結果に応答してｎ相モータを制御するための制御信号を生成する制御部（１９、２３、４３、４７）とを備える。
【０００７】
本発明によるインバータは、供給された供給電力を変換して多相交流を出力するインバータ部（５、３５）と、多相交流によって駆動されるｎ相モータ（７、３７）（ｎは３の倍数を除く自然数）に入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部（９、３９）と、電流指令を入力し、電流指令の３倍の周波数の高調波信号を電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部（５１、５３、５７、５９）と、電流信号と電流指令値信号とを比較した結果に応答して供給電力を制御する制御部（１９、２３、４３、４７）とを備える。
【０００８】
本発明によるモータは、供給された供給電力を変換して多相交流を出力するインバータ部（５、３５）と、多相交流をトルクに変換するｎ相モータ（ｎは３の倍数を除く自然数）を有するモータ部（７、３７）と、ｎ相モータに入力される入力電流を検出して電流信号として出力する検出部（９、３９）と、電流指令を入力し、電流指令の３倍の周波数の高調波信号を電流指令に加えた電流指令値信号を生成する高調波重畳部（５１、５３、５７、５９）と、電流信号と電流指令値信号とを比較した結果に応答して供給電力を制御する制御部（１９、２３、４３、４７）とを備える。
【０００９】
本発明によるモータにおいて、ｎ相モータは多相ＩＰＭモータである。
【００１０】
本発明によるモータにおいて、多相交流は５相交流である。
【００１１】
本発明によるモータにおいて、ｎ相モータは多相誘導モータである。
【００１２】
本発明によるモータにおいて、モータ部はシンクロナスリラクタンスモータである。
【００１３】
本発明による車両は、本発明によるモータ（１０、１８）によって駆動輪（２２）が駆動される。
【００１４】
本発明によるロボットは、本発明によるモータによって駆動される関節を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より小型軽量のモータが提供される。
更に本発明によれば、トルク又は出力がより大きいモータが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１には、５相モータとその制御装置の構成が示されている。この制御装置は、非干渉制御部１、２相／５相変換部３、電力変換部（インバータ）５、５相モータ７に流れる電流を検出する電流センサ９、該モータ７の回転速度を検出する速度センサ１１、ＰＩ補償部１３、５相／２相変換部１５、２相／５相変換部１７、およびＰ補償部１９を備えている。この制御装置は更に、３次高調波演算部５１、３次高調波ゲイン印加部５３及び加算部５５を備えている。図１において信号線に斜線が引かれ、「２」又は「５」と付記されている箇所は、２相又は５相の電気信号が流れていることを示す。
【００１７】
５相／２相変換部１５は、図１に示す電流センサ９によって検出される５相モータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ，ｉｘ，ｉｙを２相の電流ｉｄ，ｉｑに変換する。減算部２１は、ｄ軸電流指令ｉ＊ｄとｄ軸電流ｉｄとの偏差Δｉｄを演算してＰＩ補償部（電流制御部）１３に出力する。減算部２１は更に、ｑ軸電流指令ｉ＊ｑと上記ｑ軸電流ｉｑとの偏差Δｉｑを演算してＰＩ補償部（電流制御部）１３に出力する。
【００１８】
ＰＩ補償部１３は、減算部２１から出力される偏差Δｉｄ，ΔｉｑにＰＩ（比例及び積分）補償を施して、それらの偏差に対応するｄ軸電圧指令Δｖ＊ｄ，ｑ軸電圧指令Δｖ＊ｑを発生する。非干渉制御部１が用いられない場合には、ＰＩ補償部１３の出力Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑがｄ軸電圧指令ｖ＊＊ｄ，ｑ軸電圧指令ｖ＊＊ｑとして２相／５相変換部３に出力される。
【００１９】
３次高調波演算部５１は、ｄ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｑを入力して３次の高調波であるｄ軸高調波電流指令ｉ＊３ｄ，ｑ軸高調波電流指令ｉ＊３ｑを生成する。３次高調波演算部５１はさらに、ｄ軸高調波電流指令ｉ＊３ｄ，ｑ軸高調波電流指令ｉ＊３ｑを５相の高調波電流指令ｉ＊３ｕ，ｉ＊３ｖ，ｉ＊３ｗ，ｉ＊３ｘ，ｉ＊３ｙに変換し、加算部５５に出力する。
【００２０】
３次高調波ゲイン印加部５３は、高調波電流指令ｉ＊３ｕ，ｉ＊３ｖ，ｉ＊３ｗ，ｉ＊３ｘ，ｉ＊３ｙに所定の基準によってゲインをかけて高調波電流指令ｉ＊＊３ｕ，ｉ＊＊３ｖ，ｉ＊＊３ｗ，ｉ＊＊３ｘ，ｉ＊＊３ｙを生成して加算部５５に出力する。その所定の基準は、次の通りである。
（１）モータ７に対して、所定の低い値ＴＬよりも小さい値から、ＴＬよりも大きい通常の値ＴＭまでのトルクを出力することが要求される場合。このとき、３次高調波ゲイン印加部５３はゲインをゼロに設定する。すなわち、入力する高調波電流指令ｉ＊３ｕ，ｉ＊３ｖ，ｉ＊３ｗ，ｉ＊３ｘ，ｉ＊３ｙの変化に依存しない出力を行う。
（２）モータ７に対して所定の高い値ＴＨよりも大きい値のトルクを出力することが要求される場合。３次高調波ゲイン印加部５３は、トルク指令Ｔ＊が所定の値Ｔ０よりも小さいときはゲインをゼロに設定する。トルク指令Ｔ＊が所定の値Ｔ０よりも大きくなると、ゲインを線形的に増加させる。
（３）モータ７に対して低い値ＴＬよりも小さい値から高い値ＴＨよりも大きい値までのトルクを出力することが要求される場合。３次高調波ゲイン印加部５３は、トルク指令Ｔ＊に依存せずにｉ＊３ｕ，ｉ＊３ｖ，ｉ＊３ｗ，ｉ＊３ｘ，ｉ＊３ｙを出力する。
【００２１】
電流指令に３次高調波電流を重畳すると、後述するようにモータ７のトルクを大きくすることが可能になる。一方で、モータ７のトルクリプルが発生する。上記の３次高調波ゲイン印加部５３による（１）〜（３）の制御は、次の効果を奏する。
（１）大きいトルクが要求されない場合は３次高調波電流を重畳する必要がないため、印加しない。この場合、トルクリプルが小さいため、位置制御が正確に行われる。
（２）大きいトルクが要求されるとき、トルク指令Ｔ＊が小さいときは３次高調波電流を重畳する必要がないため、印加しない。トルク指令Ｔ＊が大きくなると、モータ７が大きいトルクを発生することができるように３次高調波電流が印加される。これにより、３次高調波を印加しないときに比べて基本波電流を増やすことができ、電流利用率を増やすことができる。
（３）小さいトルクから大きいトルクまで要求されるとき、トルク指令Ｔ＊の全領域で３次高調波を印加することにより、３次高調波ゲイン印加部５３による切り替え無しに制御することができる。こうした制御は、精密な位置制御が行われることよりも大きいトルクを出力することが求められる場合に好適である。
【００２２】
２相／５相変換部１７は、モータ７のトルクを制御するために入力されるトルク指令Ｔ＊から生成されたｄ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｑを５相電流指令ｉ＊ｕ，ｉ＊ｖ，ｉ＊ｗ，ｗ＊ｘ，ｉ＊ｙに変換し、加算部５５に出力する。加算部５５は、３次高調波ゲイン印加部５３から入力した高調波電流指令ｉ＊＊３ｕ，ｉ＊＊３ｖ，ｉ＊＊３ｗ，ｉ＊＊３ｘ，ｉ＊＊３ｙと５相電流指令ｉ＊ｕ，ｉ＊ｖ，ｉ＊ｗ，ｗ＊ｘ，ｉ＊ｙとを加算して電流指令ｉ＊＊ｕ，ｉ＊＊ｖ，ｉ＊＊ｗ，ｉ＊＊ｘ，ｉ＊＊ｙを生成し、減算部２３に出力する。
【００２３】
電流指令ｉ＊＊ｕ，ｉ＊＊ｖ，ｉ＊＊ｗ，ｉ＊＊ｘ，ｉ＊＊ｙの波形は、基本波に３次高調波が重畳された波形である。こうした波形では、基本波のピークが３次高調波成分によって抑えられ、基本波のみのときに比べてピーク値が小さくなる。電流指令ｉ＊＊ｕ，ｉ＊＊ｖ，ｉ＊＊ｗ，ｉ＊＊ｘ，ｉ＊＊ｙの上限が所定値に設定されたときには、５相電流指令ｉ＊ｕ，ｉ＊ｖ，ｉ＊ｗ，ｗ＊ｘ，ｉ＊ｙをより電流量の大きい値とすることが可能になる。
【００２４】
減算部２３は、減算部２３からの入力信号と電流センサ９の出力ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ，ｉｘ，ｉｙとの偏差を算出し、この偏差をＰ補償部１９に出力する。Ｐ補償部１９は、この偏差にゲイン定数ＫＰを乗ずる演算を実行して、該偏差に対応する５相制御電圧Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗ，Δｖｘ，Δｖｙを発生する。
【００２５】
加算部２７は、２相／５相変換部３の出力とＰ補償部１９の出力Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗ，Δｖｘ，Δｖｙとを加算して５相電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙを発生し、これらを電力変換部５に出力する。電力変換部５は、上記５相電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙと図示していない交流電源から入力した交流電流とに基づいて、電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙを対応する５相交流電力に変換し、この電力をモータ７に供給する。
【００２６】
この実施の形態によれば、基本波成分（ｄ，ｑ軸成分）の電流偏差を減算部２１で演算し、直流量と見做しうるこの電流偏差をＰＩ補償部１３でＰＩ補償することによってｄ，ｑ軸電圧指令Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑ（ｖ＊＊ｄ，ｖ＊＊ｑ）が得られる。したがって、２相／５相変換部３からは、２相状態でＰＩ補償された５相制御電圧が出力される。
【００２７】
５相電流指令ｉ＊ｕ，ｉ＊ｖ，ｉ＊ｗ，ｉ＊ｘ，ｉ＊ｙと電流センサ９で検出されるモータ７の実電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ，ｉｘ，ｉｙとの偏差が減算部２３で減算され、この電流偏差がＰ補償部１９でＰ補償されることによって５相制御電圧Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗ，Δｖｘ，Δｖｙが得られる。
【００２８】
電力変換部５には、２相状態でＰＩ補償された５相制御電圧とＰ補償部１９でＰ補償された５相制御電圧Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗ，Δｖｘ，Δｖｙとを加え合わせた５相電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙが入力される。この結果、モータ７の電流は、上記２相状態でＰＩ補償された５相の制御電圧に基づいて位相遅れを生じることなく、つまり、追従性よく制御される。さらに、上記制御電圧Δｖｕ，Δｖｖ，Δｖｗ，Δｖｘ，Δｖｙに基づいて、モータ７の電流に含まれる高調波成分も確実に制御される。
【００２９】
上記のように、この実施の形態によれば、３相モータをベクトル制御する場合と同様に５相モータ７の電流をベクトル制御して、該モータ７に所望のトルクを発生させることができる。
【００３０】
次に、非干渉制御部１について説明する。この非干渉制御部１は、ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｉ＊ｑと、速度センサ１１で検出されるモータ回転速度ωと、モータ７の巻線抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、Ｌｓ等の定数とに基づいて、該電流指令ｉ＊ｄ，ｉ＊ｑに対応する電圧から上記ｐ，ｑ軸の電流ｉｄ，ｉｑ相互の干渉成分を除去した電圧指令ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑを発生するように構成されている。
【００３１】
この非干渉制御部１を設けた場合には、その出力ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑとＰＩ補償部１３の出力Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑとが加算部２５において加算される。上記干渉成分は、モータ７の巻線抵抗Ｒ、インダクタンスＬ，Ｌｓ等の定数に基づいて予測される。したがって、非干渉制御部１を使用すれば、上記干渉成分が除去された電圧指令ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑに基づいてモータ７がフィードフォワード制御されて、制御性がさらに向上する。
【００３２】
電力変換部５は、パワー素子の容量に応じて、流すことができる最大電流値に制限がある。３次高調波演算部５１によって電流指令に３次高調波が重畳されていることにより、最大電流制限値をオーバーすることなく、基本波電流を増やすことが可能になる。そのため、モータ７のトルクをより大きくすることができる。あるいは、モータ７に要求されるトルクが決まっている場合、電流指令に３次高調波を重畳することにより、電力変換部５を流れる電流のピーク値が小さくなる。その結果、電力変換部５をより小型、軽量にすることが可能になる。
【００３３】
更に、電流指令に３次高調波を重畳することにより電流利用率が向上する。５相モータインバータに基本波電流の１／６の波高値の３次高調波電流を印加した場合には、電流利用率が１５％向上する。
【００３４】
図３は、モータ７の回転数ＮとトルクＴとの関係の一例を示す。線Ｌ１は３次高調波電流を重畳しない場合のトルクを示す。線Ｌ２は３次高調波電流を重畳した場合のトルクを示す。モータ７に印加される電流が大きくなることにより、線Ｌ２はＮのどの領域においても（トルクが電流で決まる領域でも電圧で決まる領域でも）線Ｌ１よりも上方に位置する。
【００３５】
３ｎ相モータ（ｎは自然数）の場合は３次電流が流れない。そのため、本発明に係る制御装置は、４相、５相、７相など、３ｎ相以外の多相モータに好適に用いられる。５相モータ等の多相モータは、通常の３相モータに比べて同じ大きさでより大きいトルクを発生することができる。本発明による３次高調波電流を重畳する制御により、同じ大きさで更に大きいトルクを発生することが可能になる。さらに高次の高調波電流を重畳することにより、電流の最大値を増やすことなくさらに大きいトルクを発生することができる。極限が矩形波電流になる。しかしながら、あまり高次の高調波を重畳するのは制御が煩雑になり、効果も薄い。
【００３６】
本発明の制御装置は、多相ＩＰＭモータ、多相誘導電動機、多相シンクロナスリラクタンスモータ、サーボモータに好適に適用される。
【００３７】
こうしたモータは、小型軽量で大きいトルクが要求される用途に好適に用いられる。その例として、電力によって駆動輪が駆動され、大きいトルクが要求される電気自動車、ハイブリッド電気自動車、フォークリフト、特車及び電車のモータ、射出成形機、あるいは小型軽量化が求められるロボットの関節などのモータが挙げられる。
【００３８】
図４は、電気自動車の構成を示す。電気自動車１４は、バッテリ１６を搭載している。バッテリ１６にはモータ制御部１８が搭載されている。このモータ制御部１８は、図１におけるモータ７を除いた部分に対応する。モータ制御部１８は、モータ１０に接続されている。モータ１０のシャフトは減速機２０を介して駆動輪２２に接続されている。こうした電気自動車１４は、小型軽量なモータによって高いトルクを得ることができる。
【００３９】
図２は、５相モータのベクトル制御に適用した本発明に係る制御装置の第２の実施の形態を示している。この制御装置は、非干渉制御部３１、４相／５相変換部３３、電力変換部（インバータ）３５、５相モータ３７に流れる電流を検出する電流センサ３９、５相モータ３７の回転速度を検出する速度センサ４１、ＰＩ補償部４３、および５相／４相変換部４５を備えている。電力変換部３５、電流センサ３９および速度センサ４１は、それぞれ図１に示された電力変換部５、電流センサ９および速度センサ１１と同じものが使用される。制御装置は更に、３次高調波演算部５７と３次高調波ゲイン印加部５９とを備えている。
【００４０】
３次高調波演算部５７は、ｄ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｑを入力し、それらに３次の高調波を印加したｄ軸高調波電流指令ｉ＊３ｄ，ｑ軸高調波電流指令ｉ＊３ｑを生成する。３次高調波ゲイン印加部５９は、ｄ軸高調波電流指令ｉ＊３ｄ，ｑ軸高調波電流指令ｉ＊３ｑに所定の基準によってゲインをかけて高調波電流指令ｉ＊＊３ｄ，ｉ＊＊３ｑを生成して減算部４７に出力する。その所定の基準は、図１に示された３次高調波ゲイン印加部５３と同様の基準である。ｄ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｑ，高調波電流指令ｉ＊＊３ｄ，ｉ＊＊３ｑは、非干渉制御部３１及び減算部４７に出力される。
【００４１】
５相／４相変換部４５においては、電流センサ３９によって検出される５相モータ電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ，ｉｘ，ｉｙが４相の電流ｉｄ，ｉｑ，ｉｄ３，ｉｑ３に変換される。電流ｉｄはｄ軸の電流であり、ｉｑはｑ軸の電流である。ｉｄ３はｄ軸の３倍の周波数に同期して回転するｄ３軸の電流である。ｉｑ３はｑ軸の３倍の周波数に同期して回転するｑ３軸の電流である。
【００４２】
減算部４７は、ｄ軸電流指令ｉ＊ｄ，ｑ軸電流指令ｉ＊ｑ，高調波電流指令ｉ＊＊３ｄ，ｉ＊＊３ｑと、５相／４相変換部４５の出力ｉｄ，ｉｑ，ｉｄ３，ｉｑ３との偏差をそれぞれ演算し、それらの偏差をＰＩ補償部（電流制御部）４３に出力する。ＰＩ補償部４３は、減算部４７から出力される各偏差にＰＩ補償を施して、それらの偏差に対応する４相電圧指令Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑ，Δｖ＊ｄ３，Δｖ＊ｑ３を発生する。非干渉制御部３１が用いられない場合は、ＰＩ補償部４３の出力Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑ，Δｖ＊ｄ３，Δｖ＊ｑ３がｄ，ｑ，ｄ３，ｑ３軸電圧指令ｖ＊＊ｄ，ｖ＊＊ｑ，ｖ＊＊ｄ３，ｖ＊＊ｑ３として４相／５相変換部３３に加えられる。
【００４３】
４相／５相変換部３３は、上記４相の電圧指令ｖ＊＊ｄ，ｖ＊＊ｑ，ｖ＊＊ｄ３，ｖ＊＊ｑ３を５相電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙに変換して電力変換部５に出力する。電力変換部５は、上記５相電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙと図示していない交流電源の出力とに基づいて、該電圧指令ｖ＊ｕ，ｖ＊ｖ，ｖ＊ｗ，ｖ＊ｘ，ｖ＊ｙを対応する５相交流電力に変換し、この電力をモータ３７に供給する。
【００４４】
上記したように、この第２の実施の形態に係る制御装置では、モータ３７の電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ，ｉｘ，ｉｙが４相の電流ｉｄ，ｉｑ，ｉｄ３，ｉｑ３に変換され、この電流ｉｄ，ｉｑ，ｉｄ３，ｉｑ３と電流指令ｉ＊ｄ，ｉ＊ｑ，ｉ＊ｄ３，ｉ＊ｑ３との偏差にＰＩ補償を施すことによって得られる制御電圧Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑ，Δｖ＊ｄ３，Δｖ＊ｑ３に基づいてモータ３７の電流が制御される。そのため、位相遅れを伴うことなくモータ３７の電流を制御することができるとともに、該電流に含まれる高調波成分をも確実に制御することができる。つまり、この実施の形態においても、３相モータをベクトル制御する場合と同様に５相モータ３７の電流をベクトル制御して、該モータ３７に所望のトルクを発生させることができる。
【００４５】
次に、非干渉制御部３１について説明する。この非干渉制御部３１は、図１に示した非干渉制御部１に準じた構成を有し、ｄ，ｑ，ｄ３，ｑ３軸の電流ｉｄ，ｉｑ，ｉｄ３，ｉｑ３相互の干渉成分を除去した電圧指令ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑ，ｖ＊ｄ３，ｖ＊ｑ３を発生する。
【００４６】
この非干渉制御部３１を設けた場合には、加算部４９においてその出力ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑ，ｖ＊ｄ３，ｖ＊ｑ３がＰＩ補償部４３の出力Δｖ＊ｄ，Δｖ＊ｑ，Δｖ＊ｄ３，Δｖ＊ｑ３と加算されるので、上記干渉成分が除去された電圧指令ｖ＊ｄ，ｖ＊ｑに基づいてモータ３７がフィードフォワード制御され、その結果、制御性が一層向上する。
【００４７】
こうした制御装置によれば、図１に示された実施の形態と同様に、３次高調波電流によって基本波のピーク値が抑制されるため、基本波のみの場合に比べて基本波電流を増やすことが可能である。その結果、モータ３７のトルクを大きくすることができる。あるいは、モータ７に要求されるトルクが決まっている場合、電力変換部３５をより小型、軽量にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、モータとその制御装置を示す。
【図２】図２は、モータとその制御装置を示す。
【図３】図３は、回転数とトルクの関係を示す。
【図４】図４は、電気自動車を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１…非干渉制御部
３…２相／５相変換部
５…電力変換部
７…５相モータ
９…電流センサ
１０…モータ
１１…速度センサ
１３…ＰＩ補償部
１４…電気自動車
１５…５相／２相変換部
１６…バッテリ
１７…２相／５相変換部
１８…モータ制御部
１９…Ｐ補償部
２０…減速ギア
２２…駆動輪
３１…非干渉制御部
３３…４相／５相変換部
３５…電力変換部
３７…５相モータ
３９…電流センサ
４３…ＰＩ補償部
４５…５相／４相変換部
４７…減算部
５１…３次高調波演算部
５３…３次高調波ゲイン印加部
５５…加算部
５７…３次高調波演算部
５９…３次高調波ゲイン印加部
【図１】
2007082325.tif 000003
【図２】
2007082325.tif 000004
【図３】
2007082325.tif 000005
【図４】
2007082325.tif 000006